• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.138-145
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• 2023

국내 해양 환경에서 설치되는 잔교식 돌핀 구조물의 세굴 영향 검토를 위해 수치 해석적 기법을 활용한 연구를 수행하여, 세굴이 수평지지력에 미치는 영향을 검토하였다. 본 연구에서는 대상 해역의 환경 및 지반 조건을 고려하여 접안 구조물을 설계하였으며, 예측되는 세굴 영역을 산정한 후 해당 영역의 지반 요소를 제거하여 안정성 평가를 수행하였다. 세굴 깊이의 증가는 기초와 맞닿은 지반의 유실로 인해 직접적인 수평 지지력의 감소를 유발시키고, 이는 수평 변위를 증가시키는 관계를 확인하였다. 하지만 연구 대상 구조물과 같이 안전율이 반영되어 설계하중을 버틸 수 있도록 설계된 기초에서는 발생 가능한 세굴에 의해 형성된 수평 변위의 증가량이 크지 않아 기초의 수평지지 성능에 지배적인 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 추후 다양한 지반 조건, 구조 형식으로 설치된 해상 기초 및 잔교식 구조물의 세굴 안전성 평가를 위하여, 각 인자의 영향을 분석하고 평가 및 설계 기법의 정형화를 위한 연구가 요구된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.543-560
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• 2018

도심지 지하공간의 개발과 운행선 하부를 저토피로 입체 교차화하는 시설 증가에 따라 비개착식 공법의 수요는 점차 증가추세에 있으나 대다수의 공법은 중대구경 강관을 압입하여 루프를 형성하고 내부를 굴착하는 파이프루프(Pipe roof) 계열의 공법이 주로 적용되고 있다. 강관 압입 시 발생되는 이완영역 및 하중은 여러 인자의 영향을 받게 되나 가장 큰 요소는 압입하는 강관의 크기에 좌우되며 이는 강관 루프 내 지중구조물에 작용하는 하중의 크기로 볼 수 있다. 지반의 교란 및 이완하중 발생을 최소화시키기 위해 개발된 SEM공법(Super Equilibrium Method)은 기존의 중대구경 강관 대신 ${\Phi}114mm$ 내외의 소구경 강관을 사용한다. 이 소구경 강관을 SEM파일로 명명하였으며 강관의 선 압입 및 그라우팅 보강을 실시한 후 지반의 침하나 융기 없이 지반 내 횡단구조물을 유압잭을 이용하여 압입하게 된다. 이와 같이 SEM공법의 구성 중 지보역할을 하는 SEM파일은 선단부 굴착 시 지반의 붕락을 방지하고 상재하중을 지지하기 위한 길이 5 m 내외의 Fore poling 파일이며 이 파일의 배치간격, 시공연장, 부재의 강성 등을 산정하기 위해서는 이완영역의 적절한 산정이 필수적이다. 본 논문은 SEM공법의 최적설계를 위하여 SEM파일 압입 시 발생되는 이완하중 산정 값을 비교분석하였다. 이완영역 산정에 근거한 주요 이론식 및 경험식들의 영향인자를 고려하여 분석하고 FEM analysis (유한요소 해석)를 수행하여 SEM파일에 적합한 이완하중 산정을 검토하였다. 또한 실제 SEM파일 압입 및 굴착 시 발생되는 지반이완을 확인하기 위해 강관압입 축소모형실험을 수행하였으며 토피고/강관(H/D)에 따른 지표침하 및 지반이완을 정량적으로 검토하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.59-78
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• 2024

현재 터널 시공 시 인접 구조물 및 지반의 침하를 기준으로 안정성을 평가하고 있지만, 지반의 전단변형은 터널 굴착 및 작용하중 변화에 따른 지반의 파괴메커니즘을 결정짓는 주요 인자로서 터널 굴착 시 안정성 검토 및 보강영역 산정에 활용할 수 있다. 본 연구에서는, 실내모형시험을 통해 도심지 연약지반에 병렬터널 굴착을 모사하여 병렬터널 굴착이 인접한 군말뚝 기초 및 인접 지반에 미치는 거동에 대해 분석하였다. 실내모형시험 시 근거리 사진계측을 활용하여 지중의 변위 및 지반의 전단변형을 구하고, 이를 바탕으로 2차원 유한요소 수치해석을 수행하였다. 역해석 결과 병렬터널의 필라부 수평이격거리 및 군말뚝 기초 선단부와 터널 천단부 사이 수직이격거리가 증가할수록 최대전단변형률이 감소하는 경향을 보였다. 필라부 수평이격거리가 증가할수록 두 번째 터널에 의해 첫 번째 터널 및 군말뚝 기초에 미치는 영향이 줄어들었다. 또한, 필라부 수평이격거리보다 군말뚝 기초 선단부와 터널 천단부 사이 수직이격거리가 지반의 전단변형률 결과에 미치는 영향이 상대적으로 더 큰 것으로 나타났다. 근거리사진계측과 수치해석 결과 인접 군말뚝 및 인접 지반의 침하는 설계 기준 이내로 측정되었으나, 지반의 전단변형률은 모든 Case에서 미소변형 범위를 벗어나 보강이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.47-54
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• 2011

절토비탈면에서 발생되는 낙석에 대한 안정성을 확보하기 위해 설치되는 낙석방지 울타리는 기본적으로 12.5m 높이에서 400kg인 암괴가 낙하될 때 발생되는 50kJ의 충격에너지를 가정하여 설계되고 있다. 그러나 암괴의 크기가 커지거나 높이가 높은 곳에서 낙하하는 경우에는 기존의 낙석방지울타리로는 안정성 확보가 어려운 실정이다. 본 논문은 낙석해석프로그램을 이용하여 암괴중량에 따른 비탈면 높이, 울타리와의 이격거리, 경사각 등의 변화를 주어 낙석에 대한 안정성 분석을 실시하여 보았다. 해석결과 기존의 2.5m 높이의 낙석방지울타리는 설계하중 조건인 400kg 암괴가 낙석 될 때, 비탈면 높이가 20m 이내의 일부를 제외하고 대부분 낙석에 대해 안정성이 확보될 수 있으나, 20m 이상인 경우 낙석의 튀는 높이가 낙석방지울타리를 넘는 경우가 빈번하고 낙석의 충격에너지도 설계충격에너지 이상인 경우가 발생되는 결과를 얻을 수 있었다. 그러므로 낙석방지울타리의 설계 시 표준도에 준하여 설계하는 방식보다 지반조건에 따른 낙석의 안정성 검토를 실시한 후에 낙석 도약높이 및 충격에너지를 평가하여 낙석방지울타리를 설계하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.61-66
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• 2008

철도운행에 있어 분기기는 열차를 주행선로에서 이웃한 선로로 이동시키는 매우 중요한 역할을 수행하는 장치이다. 분기기는 레일 궤도설비 중 유일한 가동부로 구조도 복잡하고 천이과정 중 결선부에서 차륜, 레일간의 급격한 운동변화가 필연적으로 발생되어 안전성 문제와 반복되는 통과열차의 충격하중에 의한 진동 문제가 항상 거론되고 있다. 분기기의 진동은 레일과 궤도하부 노반의 상태, 그리고 지반의 물성치 등에 따른 변수가 많으므로 해석모델로 신뢰성있는 정량적인 결과를 도출하는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서 대부분의 분기기진동에 관한 문제는 순수 해석적인 기법보다는 실험과 경험에 기초한 방법을 많이 적용하고 있다. 분기기의 진동 예측은 불확실성이 높은 인자들에 대해서 실험 및 측정값을 병행함으로써 예측정확성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 기존선구 망간 분기기 크로싱부에서 발생하는 진동 측정치 결과를 열차 종류별, 거리별, 분기기별로 비교 분석하고 향후 틸팅열차 증속시 망간 분기기 크로싱부에서 발생하는 진동 발생 수준을 예측 평가하였다. 예측에 사용된 지반의 동적 거동은 선형 한계에 있다고 가정하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권4호
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• pp.417-434
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• 2002

This paper explores the possibility of using a combination of the empirical mode decomposition (EMD) and the Hilbert transform (HT), termed the Hilbert-Huang transform (HHT) method, to identify the modal damping ratios of the structure with closely spaced modal frequencies. The principle of the HHT method and the procedure of using the HHT method for modal damping ratio identification are briefly introduced first. The dynamic response of a two-degrees-of-freedom (2DOF) system under an impact load is then computed for a wide range of dynamic properties from well-separated modal frequencies to very closely spaced modal frequencies. The natural frequencies and modal damping ratios identified by the HHT method are compared with the theoretical values and those identified using the fast Fourier transform (FFT) method. The results show that the HHT method is superior to the FFT method in the identification of modal damping ratios of the structure with closely spaced modes of vibration. Finally, a 36-storey shear building with a 4-storey light appendage, having closely spaced modal frequencies and subjected to an ambient ground motion, is analyzed. The modal damping ratios identified by the HHT method in conjunction with the random decrement technique (RDT) are much better than those obtained by the FFT method. The HHT method performing in the frequency-time domain seems to be a promising tool for system identification of civil engineering structures.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.787-792
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• 2007

To understand the effects of forest fires on polymer insulators for transmission lines, the forest fire simulation tests were performed with polymer and porcelain insulators at Gochang testing center. These tests consisted of energizing 90 kV at line-to-ground voltage of 154 kV lines and open flame rising up to $600-630^{\circ}C$ as being measured at insulator surface. Mechanical and electrical characteristics such as specific mechanical load, leakage current, low frequency dry flashover voltage and impulse flashover voltage were analyzed for the polymer insulators before, during and after simulation tests compared with porcelain insulators. At the end of fire simulation tests, there was no detrimental deterioration of any insulators. All insulators passed the criteria of KEPCO specification. This study showed that forest fire simulation had no impact on polymer insulators.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.303-308
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• 2014

오늘날 비행기는 없어서는 안 되는 교통수단 중의 하나이다. 비행기는 교통 수단 뿐 만 아니라 여러 분야에서 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 사람을 태우고, 짐을 실어 나르고, 군에서는 정찰 등의 임무를 수행하게 된다. 지상에서 이륙 착륙이 이루어 진다. 이륙할 때 보다는, 착륙할 시 랜딩기어에 많은 하중이 작용하게 된다. 착륙장치는 충격 에너지를 흡수하며, 사고 시에 동체가 파손되지 않도록 방지한다. 본 논문에서는 복합재와, 알루미늄을 적용한 판 스프링형 랜딩기어에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 두 가지 재료의 랜딩기어에 대한 구조적 안전성이 평가되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권6호
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• pp.767-776
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• 2019

In this article, a simple and robust multi-objective assessment method to control design angles and node positions connected among steel outrigger truss members is proposed to approve both structural safety and economical cost. For given outrigger member layouts, the present method utilizes general-purpose prototypes of outrigger members, having resistance to withstand lateral load effects directly applied to tall buildings, which conform to variable connecting node and design space deposition. Outrigger layouts are set into several initial design conditions of height to width of an arbitrary given design space, i.e., variable design space. And then they are assessed in terms of a proposed multi-objective function optimizing both minimal total displacement and material quantity subjected to design impact factor indicating the importance of objectives. To evaluate the proposed multi-objective function, an analysis model uses a modified Maxwell-Mohr method, and an optimization model is defined by a ground structure assuming arbitrary discrete straight members. It provides a new robust assessment model from a local design point of view, as it may produce specific optimal prototypes of outrigger layouts corresponding to arbitrary height and width ratio of design space. Numerical examples verify the validity and robustness of the present assessment method for controlling prototypes of outrigger truss members considering a multi-objective optimization achieving structural safety and material cost.

• 전기학회논문지
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• 제67권12호
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• pp.1729-1734
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• 2018

Recently, interest in environmentally friendly transportation systems has been increasing, and study on railway systems has been aggressively conducted. Therefore, lots of studies have been done in railway advanced countries to improve performance of PWM converter. The research on the PWM converter for railway vehicle was mainly carried out on the converter mounted on railway vehicle such as the high-speed railway and metropolitan railway. In also, a lot of study has been carried out to improve converter performance installed in the ground. The high-capacity transform used in this paper converted from AC 22.9kV to AC 590V. The converter changed from AC 590V to DC 950V. In general, in the case of rectifier, the DC power supply system has a negative impact on inverter control characteristics because it can not avoid the pulsating component. In this study, it was performed current control for high-capacity converter using Matlab Simulink. The PWM converter is normally performed through the voltage and current at starting mode, powering mode, and braking mode. In the light-load test and the on-line test, we have studied for the PWM converter characteristics. Using this research, we have founded that the converter has excellent performance.